A determinação da força de atrito

ETAPA : 2

PASSO : 1

Ler as seguintes considerações para estar próximos passos :

Sabe-se que no interior do tudo acelerador é feito vácuo , ou seja retira - se quase todo o ar existente no tubo . Isto é feito para impedir que as partículas do feixe se choquem com as partículas . Supor um cientista que se esqueceu de fazer vácuo no tubo acelerador . Ele observa que os prótons acelerados a partir do repouso demoram 20u para atravessar uma distancia de 1 cm .

Determinar qual é a força de atrito Fa total que o ar que o cientista deixou no tubo aplica sobre os prótons do feixe , sabendo que a força elétrica Fe (sobre todos os 1x1015 prótons ) continua.

T = 20ns = 20.10-6s s= 1m

S = S0 + V.T + T2

10 = 0 + 0 T +A x ( 20. 10 - 6 )22

A= 20400.10 - 12 =

A= 5.1010 m/s

Fe - Fa = m.a

Fe - Fa = 1,67.10 x 27x 1.1015x 5.1010

Fa = 1-0,0835 = Fa = 0 , 92n

Fa = 0,92n

PASSO : 2

Quando percebe o erro o cientista liga as bombas para fazer o vácuo . Com isso ele consegue garantir que a força de atrito Fa seja reduzida para um terço do valor inicial . Nesse caso , qual é a força de atrito ? Determine qual é leitura de aceleração que o cientista vê em seu equipamento de medição

FE - FA = M.A

FA = 92N = 31N

FE = 1N MP = 1,67 .10 - 27 NP = 1. 1015A =

1 - 0,31 = 1,67.10 - 27 x 1 . 1015 X A

0,69 = 1,67 . 10 - 12 X A

691,67 . 10 - 12 = A

A = 4.13.1011M/S2

PASSO : 3

Para compensar seu erro , o cientista aumenta o valor da força elétrica Fe aplicado os prótons, garantidos que eles tenham um valor de aceleração igual ao casa sem atrito ( passo 2 da etapa ) Sabendo que ele ainda esta na condição em que a força de atrito Fa vale um terço do atrito inicial, Determine qual é a força elétrica Fe que o cientista precisou aplicara aos prótons do feixe

FE= 1N

FA = 1 + 031 N

FE + FA = 1 + 031

FE = 1,31N

PASSO : 4

Adotando o valor encontrado no passo 3 , determine qual é a razão entre a força Fe imposta pelo cientista aos prótons do feixe e a força gravitacional Fg. imposta pelo campo gravitacional .

FE FG FG = M.G

FE = 1,31N G = 9,8M/S2 MP = 1.67.10-27 N= 1.1015= FG

FG = 1.67 .10 15 x 9.8 = FG = 16,366.10 -10

FE